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| 外形尺寸 | 視管徑不一mm | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,化工,生物產(chǎn)業(yè),石油,能源 |
|---|---|---|---|
| 重量 | 視管徑不一kg |
產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
絮凝劑流量計是速度式流量計中的主要種類，當(dāng)被測流體流過渦輪流量計傳感器時，在流體的作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，同時，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線，改變線圈的磁通量，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動的電勢信號，即電脈沖信號，此電脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。影響流量計精度的主要外部因素是流體的流動狀態(tài)，渦輪流量計特性曲線要保持良好的線性關(guān)系，流過流量計的流體應(yīng)為充分發(fā)展的流型。
1.旋轉(zhuǎn)系數(shù)與下游直管段長度之間的關(guān)系
旋轉(zhuǎn)流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度用旋轉(zhuǎn)系數(shù)來表示，旋轉(zhuǎn)系數(shù)定義為角動量通量與軸向動量通量的比值：
式中：ω -- 周向速度；
u -- 軸向速度；
R -- 管道半徑；
A -- 流體流過的橫截面積；
ρ -- 密度。
對于圓管內(nèi)的旋轉(zhuǎn)流，在r=0.95R處的旋轉(zhuǎn)角度最大，即：
采用多項迭代的方法，可編程計算出在某個值時（X 為圓管直徑D的倍數(shù)）滿足一定精度的Sw值：
常數(shù)b和c與流體性質(zhì)、雷諾數(shù)和流量有關(guān)，需要通過實驗確定。對于不可壓縮流體，b=0.030~0.085，c=0.10~0.50。一般來說，流量越大，旋轉(zhuǎn)流的衰減越大，由式（3）可以看出，旋轉(zhuǎn)流發(fā)生后的直管段越長，旋轉(zhuǎn)流的強(qiáng)度越弱，對渦輪流量計精度的影響越小。
2.玻璃水流量計實驗設(shè)計與結(jié)果分析
為了在實驗過程中能得到理想的旋轉(zhuǎn)流體，實驗中采用了模擬多種強(qiáng)度旋轉(zhuǎn)流的發(fā)生器，旋轉(zhuǎn)流發(fā)生器安裝在流量計上游來流的起始點處。
實驗采用稱量法，記錄電子稱上的質(zhì)量脈沖數(shù)N，N乘以質(zhì)量脈沖常數(shù)（0.08333），即得到質(zhì)量值（kg），同時記錄時間和渦輪變送器的脈沖數(shù)，在每個流量點重復(fù)做三次，記錄三組數(shù)據(jù)，共選擇5個流量點來覆蓋渦輪流量計的測量量程。流量Q=0.08333N/t，儀表系數(shù)為：
儀表系數(shù)K與旋轉(zhuǎn)數(shù)Sw成線性關(guān)系，儀表精度為：
其中α、d均為待定系數(shù)。
根據(jù)實驗所得多組脈沖數(shù)和流量數(shù)據(jù)，可計算出儀表精度δ值。按δ-X方程及δ和X數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘法回歸，可確定α和d的數(shù)值。一般來說，對不可壓縮流體，α=1.15~2.20，d=0.016~0.11。
3.直管段長度和流量計精度的初步預(yù)測
在工程設(shè)計中，根據(jù)流體性質(zhì)、流量和雷諾數(shù)確定α和d值。這樣，按照式（5）就可以依不同的流量計精度要求，對直管段長度進(jìn)行初步預(yù)測，或確定直管段長度后，對流量計的精度做初步預(yù)測。
當(dāng)δ=0.2%時，不同流量下所需直管段長度見表1。
表1 不同流量下所需直管段長度
d | 0.0165 | 0.0385 | 0.0578 | 0.0755 | 0.0801 | 0.0910 | 0.106 |
X | 145.05 | 62.16 | 41.41 | 31.70 | 29.88 | 26.30 | 22.58 |
當(dāng)X=30時，不同流量下儀表精度見表2。
表2 不同流量下預(yù)測的儀表精度
d | 0.0165 | 0.0385 | 0.0578 | 0.0755 | 0.0801 | 0.0910 | 0.106 |
δ | 1.33 | 0.69 | 0.39 | 0.23 | 0.20 | 0.14 | 0.10 |
對流量計的精度和直管段的預(yù)測，為不同精度要求的渦輪流量計選擇適當(dāng)長度的直管段提供了理論參考。
4.結(jié)語
（1）旋轉(zhuǎn)數(shù)Sw與X成指數(shù)關(guān)系，即隨著下游距離X的增加，旋轉(zhuǎn)流強(qiáng)度以指數(shù)方式衰減。指數(shù)系數(shù)c和α值與介質(zhì)的性質(zhì)，雷諾數(shù)等參數(shù)有關(guān)。
（2）對于任一旋轉(zhuǎn)流源，隨著下游距離的增加，在大流量區(qū)旋轉(zhuǎn)流強(qiáng)度衰減速度快，而在小流量區(qū)，旋轉(zhuǎn)流強(qiáng)度衰減速度要慢一些，因此，對小流量的流量計管道設(shè)計中需要加長直管段，以減少旋轉(zhuǎn)流對流量計精度的影響。
（3）不論旋轉(zhuǎn)流的方向如何，流量計越靠近旋轉(zhuǎn)流源，流量計的精度δ越差，流量計精度可以按式（5）進(jìn)行初步預(yù)測。
流量計中液體渦輪流量計、容積式流量計和科氏質(zhì)量流量計是三類重復(fù)性、精確度最佳的產(chǎn)品，而液體渦輪流量計又具有自己的特點。如結(jié)構(gòu)簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大和可適應(yīng)高參數(shù)等。是其他兩類流量計是難以達(dá)到的。
絮凝劑流量計優(yōu)點
1.測量精度高，復(fù)現(xiàn)性好，穩(wěn)定可靠
2.范圍度寬，一般6：1，可達(dá)40:1
3.線性度好
4.壓損小(0.01~0.1MPa)，氣體更低，外形無需開孔，可耐高壓
5.系統(tǒng)響應(yīng)快
6.抗擾性強(qiáng)，可遠(yuǎn)傳
7.安裝維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)簡單
8.耐腐蝕性好，傳感器可用耐腐材料
缺點
1.制造困難
2.因軸承磨損，需定時校準(zhǔn)特性
3.對高黏度流體，其線性變差
4.受流體特性(密度、黏度)影響大
5.上、下游直管段長度要求高
6.對流體清潔度要求高
7.成本高
8.小口徑儀表的精度下降
注：液體渦輪流量計產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場顯示功能，僅將流量信號遠(yuǎn)傳輸出。流量信號可分為脈沖信號或電流信號（4-20mA）；
1引言
所謂脈動流是指流體在測量區(qū)域的流速是時間的函數(shù)(但在一個足夠長的時間段內(nèi)有一個恒定的平均值，脈動流的存在會導(dǎo)致流量計出現(xiàn)計量誤差(甚至不能正常工作，如何校正或減少脈動對流量測量特性的影響(是流量測量中比較重要的課題。 |
2、脈動對渦輪流量計流量測量的影響
2.1誤差方程及其計算
應(yīng)用機(jī)翼理論來分析作用在渦輪轉(zhuǎn)子上的驅(qū)動力矩和阻力矩(可得到其運(yùn)動方程： 
式中 ，J為葉片轉(zhuǎn)動慣量θ為葉片與軸線之間的夾角r為渦輪葉片的平均半徑，A為管道流道面積，ρ為流體密度，ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)，角速度Q為通過管道的流量。
若把脈動流表示為
，經(jīng)分析整理，可得出渦輪旋轉(zhuǎn)加速度與脈動流各參數(shù)的關(guān)系：
其中，c為穩(wěn)態(tài)時的ω值。此時其顯示誤差可用下式表示：E=ω/C--1
對特定的渦輪流量計和不同的脈動流,可編程計算出(2)式在脈動周期內(nèi)各離散點所對應(yīng)的ω(t)，據(jù)此可計算出渦輪流量計顯示誤差E，并畫出相應(yīng)曲線。
2.2結(jié)果與分析
經(jīng)過計算分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致渦輪流量計產(chǎn)生誤差的主要因素是脈動流的振幅和頻率，通過對多幅圖形的比較，發(fā)現(xiàn)有如下規(guī)律：
從曲線分布的象限來看，脈動流導(dǎo)致渦輪流量計出現(xiàn)一個正誤差。當(dāng)流體存在脈動時，在加速流體中，葉片的轉(zhuǎn)動慣量能引起轉(zhuǎn)子速度變慢，落后于定常流時的轉(zhuǎn)速；在減速流體中，葉片的轉(zhuǎn)動慣量能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子速度加快，超過定常流時的轉(zhuǎn)速。由于加速時的影響比減速時的影響小得多，因此：脈動流存在時流量計顯示的平均流速遠(yuǎn)大于平均流量，出現(xiàn)正誤差(此誤差有時最大可達(dá)50%。
當(dāng)脈動頻率fpx小于渦輪轉(zhuǎn)子的角頻率ω時，流量計類似輸入脈沖，測量結(jié)果接近真值，脈動流所引起的誤差很小。當(dāng)脈動頻率fp大于渦輪轉(zhuǎn)子的角頻率ω時，響應(yīng)失真，會引起較大誤差，且隨著頻率的增大，誤差隨著增大，最終趨于穩(wěn)定（如圖1，圖2）
當(dāng)脈動頻率大于渦輪轉(zhuǎn)子的角加速度時,頻率脈動振幅的變化能引起渦輪流量計的測量誤差產(chǎn)生大的改變,此誤差隨著脈動振幅的增大而升高,最大可達(dá)
50%,但最終趨于穩(wěn)定（如圖3,圖4，a為脈動振幅與穩(wěn)態(tài)振幅之比）。
結(jié)論
從以上分析計算可知，脈動流使渦輪流量計產(chǎn)生一個正的系統(tǒng)誤差，該誤差受脈動頻率和振幅的影響。當(dāng)脈動頻率小于角加速度時，其誤差可認(rèn)為為零；當(dāng)脈動振幅小于某一振幅值時，其誤差亦可認(rèn)為不影響渦輪流量計的精度。脈動流對渦輪流量計測量精確度的影響存在極限值。
基本參數(shù)與技術(shù)性能
技術(shù)性能：表1
| 儀表口徑及連接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接 |
| （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接 | |
| 精度等級 | ±0.5%R |
| 量程比 | 1:10；1:15；1:20 |
| 儀表材質(zhì) | 304不銹鋼、316（L）不銹鋼等 |
| 被測介質(zhì)溫度（℃） | -20～＋120℃ |
| 環(huán)境條件 | 溫度－10～+55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106Kpa |
| 輸出信號 | 4-20mADC電流信號（LWGY-□C型） |
| 供電電源 | LWGY-□B型：自帶鋰電池供電（可連續(xù)使用3年）；LWGY-□C型：+24VDC |
| 信號傳輸線 | 2×0.3（二線制） |
| 傳輸距離 | ≤1000m |
| 信號線接口 | 內(nèi)螺紋M20×1.5（LWGY-□C型） |
| 防爆等級 | ExdIIBT6 |
| 防護(hù)等級 | IP65 |
測量范圍及工作壓力：表2
| 儀表口徑（mm） | 正常流量范圍（m3/h） | 擴(kuò)展流量范圍（m3/h） | 常規(guī)耐受壓力（MPa） | 特制耐壓等級（MPa）（法蘭連接方式） |
| DN 4 | 0.04～0.25 | 0.04～0.4 | 6.3 | 12、16、25 |
| DN 6 | 0.1～0.6 | 0.06～0.6 | 6.3 | 12、16、25 |
| DN 10 | 0.2～1.2 | 0.15～1.5 | 6.3 | 12、16、25 |
| DN 15 | 0.6～6 | 0.4～8 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN 20 | 0.8～8 | 0.45～9 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN 25 | 1～10 | 0.5～10 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN 32 | 1.5～15 | 0.8～15 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN 40 | 2～20 | 1～20 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN 50 | 4～40 | 2～40 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN 65 | 7～70 | 4～70 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN 80 | 10～100 | 5～100 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN 100 | 20～200 | 10～200 | 2.5 | |
| DN 125 | 25～250 | 13～250 | 1.6 | 2.5、4.0 |
| DN 150 | 30～300 | 15～300 | 1.6 | 2.5、4.0 |
| DN 200 | 80～800 | 40～800 | 1.6 |
| 2.5、4.0 |
| 型 號 | 說 明 | |||||||
| LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | |
| 公稱通徑 | 4 | 4mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.04～0.25m3/h，寬量程為0.04～0.4m3/h | ||||||
| 6 | 6mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.1～0.6m3/h，寬量輪為0.06～0.6m3/h | |||||||
| 10 | 10mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.2～1.2m3/h，寬量程為0.15～1.5m3/h | |||||||
| 15 | 15mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.6～6m3/h寬量程為0.4～8m3/h | |||||||
| 20 | 20mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.8～8m3/h，寬量程為0.4～8m3/h | |||||||
| 25 | 25mm，標(biāo)準(zhǔn)量程1～10m3/h，寬量程為0.5～10m3/h | |||||||
| 32 | 32mm，標(biāo)準(zhǔn)量程1.5～15m3/h，寬量程為0.8～15m3/h | |||||||
| 40 | 40mm，標(biāo)準(zhǔn)量程2～20m3/h，寬量程為1～20m3/h | |||||||
| 50 | 50mm，標(biāo)準(zhǔn)量程4～40m3/h，寬量程為2～40m3/h | |||||||
| 65 | 65mm，標(biāo)準(zhǔn)量程7～70m3/h，寬量程為4～70m3/h | |||||||
| 80 | 80mm，標(biāo)準(zhǔn)量程10～100m3/h，寬量程為5～100m3/h | |||||||
| 100 | 100mm，標(biāo)準(zhǔn)量程20～200m3/h，寬量程為10～200m3/h | |||||||
| 125 | 125mm，標(biāo)準(zhǔn)量程25～250m3/h，寬量程為13～250m3/h | |||||||
| 150 | 150mm，標(biāo)準(zhǔn)量程30～300m3/h，寬量程為15～300m3/h | |||||||
| 200 | 200mm，標(biāo)準(zhǔn)量程80～800m3/h，寬量程為40～800m3/h | |||||||
| 類 型 | N | +12V供電，脈沖輸出，高電平≥8V低電平≤0.8V | ||||||
| 精度等級 | 05 | 精度0.5級 | ||||||
| 10 | 精度1.0級 | |||||||
| 渦 輪類 型 | W | 寬量程渦輪 | ||||||
| S | 標(biāo)準(zhǔn)渦輪 | |||||||
| 材 質(zhì) | S | 304不銹鋼 | ||||||
| L | 316（L）不銹鋼 | |||||||
| 防 爆 | N | 無標(biāo)記，為非防爆型 | ||||||
| 壓力等級 | N | 常規(guī) （參照表2） | ||||||
| H(x) | 高壓 （參照表2） | |||||||
可水平或垂直安裝，垂直安裝時流體流動方向應(yīng)從下向上，液體必須充滿管道，不得有氣泡；液體流動方向要與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致；傳感器前后直管段要求，上游端至少應(yīng)有 10 倍公稱通徑長度的直管段，下游端應(yīng)不少于 5 倍公稱通徑的直管段，其內(nèi)壁應(yīng)光滑清潔，無凹痕、積垢和起皮等缺陷。傳感器的管道軸心應(yīng)與相鄰管道軸心對準(zhǔn)，
連接密封用的墊圈不得深入管道內(nèi)腔；傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離外界電場、磁場，必要時應(yīng)采取有效的屏蔽措施，以避免外來干擾。為了檢修時不致影響液體的正常輸送，建議在傳感器的安裝處，安裝旁通管道。見示意圖
液體渦輪流量計傳感器露天安裝時，請做好放大器及表頭的防水處理。當(dāng)流體中含有雜質(zhì)時，應(yīng)加裝過濾器，過濾器網(wǎng)目根據(jù)流量雜質(zhì)情況而定，一般為 20～60目。當(dāng)流體中混有游離氣體時，應(yīng)加裝消氣器。整個管道系統(tǒng)都應(yīng)良好密封。用戶應(yīng)充分了解被測介質(zhì)的腐蝕情況，嚴(yán)防傳感器受腐蝕。